RU2431020C1 - Bucket of open-mine hydraulic excavator - Google Patents
Bucket of open-mine hydraulic excavator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2431020C1 RU2431020C1 RU2010135756/03A RU2010135756A RU2431020C1 RU 2431020 C1 RU2431020 C1 RU 2431020C1 RU 2010135756/03 A RU2010135756/03 A RU 2010135756/03A RU 2010135756 A RU2010135756 A RU 2010135756A RU 2431020 C1 RU2431020 C1 RU 2431020C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bucket
- steel
- teeth
- side walls
- wall
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
- Shovels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горным машинам, используемым при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, а более конкретно к гидравлическим карьерным экскаваторам с рабочим оборудованием типа обратная лопата. Обратная лопата является наиболее универсальным рабочим оборудованием, обеспечивает высокую точность позиционирования ковша и обычно используются ковши, разгружающиеся опрокидыванием.The invention relates to mining machines used in the development of mineral deposits in an open way, and more particularly to hydraulic mining excavators with working equipment such as a backhoe. The backhoe is the most versatile working equipment, provides high precision bucket positioning and tipping dump buckets are commonly used.
Известно рабочее оборудование одноковшового гидравлического экскаватора (Патент RU №2121041, МПК E02F 3/40. Публ. 1998.10.27), содержащее рукоять, на которой шарнирно установлен ковш. Ковш состоит из подвижной задней стенки, днища и боковых стенок. На подвижной задней части выполнены гнезда, в которые входят фиксаторы, установленные на боковых стенках ковша. Фиксирование задней стенки ковша позволяет избежать частичной разгрузки ковша от грунта при его разработке и таким образом повышается производительность экскаватора.Known working equipment of a single-bucket hydraulic excavator (Patent RU No. 2121041, IPC
Известен гидравлический карьерный экскаватор обратная лопата RH 340, TEREX | О&K (Рекламный проспект TEREX | O&K GmbH Karl-Funke-Str.36, D-44149, Dortmund, Germany, стр.3, 5, 7), ковш которого состоит из верхней части - задней стенки ковша, нижней - передней части ковша и боковых стенок. Ковш и составляющие его части выполнены сварными. Конструкция ковша снабжена такими упрочняющими элементами, как пластины из сверхпрочного материала для защиты внутренней и наружной поверхности задней и передней стенки; зубья, состоящие из адаптера и коронки из сверхпрочного материала, из такого же материала покрытие режущей кромки между зубьями и сверхпрочное покрытие боковых стенок ковша.Famous hydraulic mining shovel RH 340, TEREX | O & K (TEREX Brochure | O&K GmbH Karl-Funke-Str. 36, D-44149, Dortmund, Germany, pp. 3, 5, 7), whose bucket consists of the upper part - the rear wall of the bucket, the lower - the front part of the bucket and side walls. The bucket and its components are made welded. The bucket design is equipped with reinforcing elements such as plates made of heavy-duty material to protect the inner and outer surfaces of the rear and front walls; teeth, consisting of an adapter and a crown made of heavy-duty material, of the same material, cutting of the cutting edge between the teeth and heavy-duty coating of the side walls of the bucket.
Но в процессе эксплуатации, особенно на грунтах IV и V категории, этого упрочнения бывает недостаточно, ковш служит не более полугода, происходит абразивный износ передней стенки и обламываются коронки зубьев.But during operation, especially on soils of category IV and V, this hardening is not enough, the bucket lasts no more than six months, abrasive wear of the front wall occurs and the tooth crowns break off.
В качестве прототипа выбран ковш гидравлического карьерного экскаватора (Кириллов К. «Ковши «обратная лопата» (Сменное рабочее оборудование гидравлических экскаваторов), ж. «Основные средства», 2008 г., №10»), состоящий из задней стенки, двух боковых стенок, передней стенки с козырьком и зубьев в виде адаптор - коронка. Все детали ковша соединены между собой сваркой. Ковш изготовлен из маркированной сертифицированной стали, которая раскраивается на современном аппарате газокислородной резки. На листогибочном станке придают соответствующую форму задней стенке ковша. Сварку ковша производят сварочными полуавтоматами. Используют вильчатые зубья, которые болтами крепят к режущей кромке, или коронки, надеваемые на адаптеры, приваренные к ковшу и зафиксированные специальным штифтом.As a prototype, a bucket of a hydraulic mining excavator was selected (K. Kirillov “Backhoe shovels” (Removable working equipment of hydraulic excavators), fixed assets, 2008, No. 10 ”), consisting of a rear wall, two side walls , front wall with a visor and teeth in the form of an adapter - crown. All parts of the bucket are interconnected by welding. The bucket is made of marked certified steel, which can be cut using a modern oxy-fuel cutting apparatus. On a bending machine, the rear wall of the bucket is shaped accordingly. The ladle is welded by semi-automatic welding machines. Fork teeth are used, which are bolted to the cutting edge, or crowns worn on adapters welded to the bucket and secured with a special pin.
Длительность эксплуатации тяжелых ковшей карьерных экскаваторов зависит от технологии производства. На интенсивность износа рабочего оборудования (зубьев, коронок, режущей кромки ковша) влияют: свойства и структура поверхностного слоя металла (химический состав стали), взаимодействующего с обрабатываемым материалом; термоупрочнение (способы термообработки, способы формообразования, применяемые методы изготовления - поковка или литье); свойства обрабатываемого материала (твердость, прочность, размер частиц, степень однородности).The duration of operation of heavy buckets of mining excavators depends on the production technology. The wear rate of working equipment (teeth, crowns, bucket cutting edges) is affected by: properties and structure of the surface layer of metal (chemical composition of steel) interacting with the material being processed; heat strengthening (heat treatment methods, shaping methods, manufacturing methods used - forging or casting); properties of the processed material (hardness, strength, particle size, degree of uniformity).
К недостаткам ковша-прототипа, части которого соединены сваркой, даже при выборе стали с оптимальными прочностными характеристиками, относятся: коробление изделия, возникающее при малой скорости сварки за счет большой зоны разогрева металла, локальная неоднородность шва и выгорание легирующих компонентов из сплавов в зоне сварки во время окислительных процессов. Это существенно снижает прочностные характеристики ковша, а учитывая вышеуказанные недостатки зубьев (адаптор - коронка), ковши часто выходят из строя.The disadvantages of the prototype bucket, the parts of which are connected by welding, even when choosing steel with optimal strength characteristics, include: warpage of the product that occurs at a low welding speed due to the large heating zone of the metal, local heterogeneity of the weld and burnout of alloy components from alloys in the welding zone during time of oxidative processes. This significantly reduces the strength characteristics of the bucket, and given the above tooth flaws (adapter - crown), buckets often fail.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание ковша гидравлического карьерного экскаватора, обладающего высокими прочностными характеристикам посредством применения оптимальных материалов и методов обработки, позволяющих сократить цикл изготовления, а также упрощение ремонта ковша.The technical task of the invention is the creation of a bucket of a hydraulic mining excavator with high strength characteristics through the use of optimal materials and processing methods to reduce the manufacturing cycle, as well as simplify the repair of the bucket.
Техническая задача решается посредством выполнения ковша карьерного гидравлического экскаватора в виде конструкции, содержащей заднюю и боковые стенки, а также переднюю стенку, на которой болтами закреплены зубья, литые из высокомарганцевой аустенитной стали; задняя стенка ковша выполнена цельнолитой с проушинами подвески ковша из стали высокой вязкости и прочности при низких температурах, снабжена фиксатором оси подвески ковша в виде цилиндрического стержня, верхняя часть которого выполнена в виде усеченного конуса, угол между образующими конуса и цилиндра ~ 15°. Боковые стенки выполнены из низколегированной стали для ответственных листовых конструкций, каждая боковая стенка снабжена парой накладок из высокомарганцевой аустенитной стали, установленных на торцах боковой поверхности.The technical problem is solved by performing a bucket of a hydraulic mining excavator in the form of a structure containing a rear and side walls, as well as a front wall on which teeth are cast, bolted from high-manganese austenitic steel; the rear wall of the bucket is made of solid with the eyes of the bucket suspension made of steel of high viscosity and strength at low temperatures, equipped with a latch for the axis of the suspension of the bucket in the form of a cylindrical rod, the upper part of which is made in the form of a truncated cone, the angle between the generatrices of the cone and cylinder is ~ 15 °. The side walls are made of low alloy steel for critical sheet structures, each side wall is equipped with a pair of plates of high manganese austenitic steel mounted on the ends of the side surface.
Ковш, основные узлы которого, а именно передняя стенка и зубья, изготовлены цельнолитыми из высокомарганцевой аустенитной стали, а задняя стенка выполнена цельнолитой с проушинами из стали высокой вязкости и прочности при низких температурах, обладает высоким сопротивлением к абразивному износу в сочетании с пластичностью и прочностью. Цельнолитые конструкции задней и передней стенок, в отличии от известных аналогов, не подвергаются деформациям при сварке, следовательно, металл сохраняет свою структуру, что увеличивает долговечность ковша. Область наибольших напряжений ковша - это сварное соединение задней и передней стенок, поэтому выбраны стали, сварку которых можно проводить в широком диапазоне, в том числе и низких, температур, причем сварной шов на этих сталях не требует дополнительной термообработки (отпуска).The bucket, the main components of which, namely the front wall and teeth, are made of solid cast from high manganese austenitic steel, and the rear wall is made of solid cast with eyelets made of steel of high viscosity and strength at low temperatures, has a high resistance to abrasive wear combined with ductility and strength. Solid cast structures of the rear and front walls, in contrast to the known analogues, are not subjected to deformation during welding, therefore, the metal retains its structure, which increases the durability of the bucket. The area of greatest bucket stresses is the welded joint of the rear and front walls; therefore, steels have been selected that can be welded in a wide range, including low temperatures, and the weld on these steels does not require additional heat treatment (tempering).
Использование низколегированной стали для ответственных листовых конструкций для боковых стенок позволяет получить качественное сварное соединение литосварной конструкции ковша, к которому предъявляются требования высокой вязкости и прочности. А использование накладок из высокомарганцевой аустенитной стали предохраняет от истирания боковые стенки.The use of low alloy steel for critical sheet structures for side walls allows to obtain a high-quality welded joint of the litho-welded construction of the bucket, which is subject to the requirements of high viscosity and strength. And the use of linings made of high manganese austenitic steel protects the side walls from abrasion.
В целом, конструкция ковша экскаватора, основные части которого выполнены литыми, а сварные соединения использованы минимально, по сравнению с известными аналогами, обладает большей жесткостью и менее подвержена деформациям, т.е. обладает большей прочностью и долговечностью.In general, the construction of the excavator bucket, the main parts of which are cast, and the welded joints are used minimally, in comparison with the known analogues, has greater rigidity and is less prone to deformation, i.e. possesses greater strength and durability.
Ковш подвергается износу при ударе и скольжении по породе практически по всей поверхности, а наибольшие усилия возникают на зубьях и режущей кромке, учитывая размеры и мощность ковшей карьерных экскаваторов, выполнение зубьев цельнолитыми и наличие накладок на боковых стенках упрощает ремонт и сокращает его сроки.The bucket undergoes wear when hitting and sliding over the rock on almost the entire surface, and the greatest efforts occur on the teeth and the cutting edge, taking into account the size and power of the buckets of mining excavators, the execution of the teeth with solid cast and the presence of overlays on the side walls simplifies repair and reduces its time.
Выполнение задней стенки цельнолитой с проушинами подвески ковша позволяет получить жесткую конструкцию, снизить напряжение в точках соединения и обеспечивает соосность проушин, чего достаточно сложно добиться при их наваривании.The implementation of the rear wall of the cast-with-the-bucket suspension eyes allows you to get a rigid structure, reduce stress at the connection points and ensures alignment of the eyes, which is quite difficult to achieve when welding them.
Выполнение верхней части фиксатора в виде усеченного конуса облегчает его установку в отверстие на задней стенке, а угол между образующими основания и верхней части фиксатора ~15° является оптимальным.The execution of the upper part of the clamp in the form of a truncated cone facilitates its installation in the hole on the rear wall, and the angle between the generatrices of the base and the upper part of the clamp ~ 15 ° is optimal.
Таким образом, сочетание материалов и выполнение частей позволяют получить ковш гидравлического карьерного экскаватора, обладающего высокими прочностными характеристикам, что соответствует технической задаче.Thus, the combination of materials and the execution of parts make it possible to obtain a bucket of a hydraulic mining excavator with high strength characteristics, which corresponds to the technical task.
На фиг.1 представлен ковш гидравлического карьерного экскаватора вид сбоку. На фиг.2 - вид ковша (задняя стенка 3) сверху. На фиг.3 - фиксатор подвески ковша.Figure 1 shows the bucket of a hydraulic mining excavator side view. Figure 2 is a top view of the bucket (rear wall 3). Figure 3 - latch suspension of the bucket.
Ковш карьерного гидравлического экскаватора (фиг.1, фиг.2) содержит цельнолитую переднюю стенку 1, на которой болтовым креплением установлены цельнолитые зубья 2, и заднюю стенку 3, цельнолитую с проушинами подвески ковша 4. Боковые стенки 5 сваркой соединены с передней 1 и задней 3 стенками, образуя жесткую сварно-литую конструкцию. Накладки 6 из высокомарганцевой аустенитной стали установлены на торцах боковых стенок 5. На задней стенке ковша 3 выполнен фиксатор 7, предохраняющий ковш от непроизвольного вращения оси подвески ковша, в проушине подвески ковша 4 выполнено отверстие 8 для фиксатора 7. Фиксатор 7 устанавливают в отверстие 8 в процессе сборки ковша.The ladle of a hydraulic mining excavator (Fig. 1, Fig. 2) contains a solid-
Рабочий цикл карьерных гидравлических экскаваторов обратная лопата с независимым приводом стрелы, ковша и рукояти включает последовательно заглубление стрелы в котлован с одновременным позиционированием рукояти, загрузку ковша его поворотом относительно рукояти, выглубление стрелы с одновременным разворотом рукояти и поворотом ковша для предотвращения высыпания грунта. Далее поворот платформы с рабочим оборудованием, разгрузка ковша его поворотом относительно рукояти. При загрузке ковша его задняя 3 и передняя стенка 1 на режущей кромке, на которой установлены зубья 2, углубляются в породу и принимают удар от перекатывания крупных кусков породы по внутренней поверхности ковша, кроме того, происходит истирание внутренней поверхности ковша при скольжении породы во время разгрузки. Во время прохождения через породу, при загрузке, наружная поверхность передней стенки ковша 1 подвергается износу при ударе и скольжении. Применение цельнолитой передней стенки 1 и зубьев 2 из высокомарганцевой аустенитной стали, обладающей оптимальным сочетанием ударная вязкость - прочность, позволяет увеличить сопротивление ударному действию и истиранию, т.е. продлить срок службы ковша.The working cycle of mining hydraulic excavators backhoe with independent drive of the boom, bucket and handle includes sequentially deepening the boom into the pit while positioning the handle, loading the bucket by turning it relative to the handle, deepening the boom while turning the handle and turning the bucket to prevent soil spilling. Then turn the platform with the working equipment, unload the bucket by turning it relative to the handle. When loading the bucket, its rear 3 and
Наружные боковые стороны ковша 5 подвергаются износу при ударе об забой и скольжении по породе по внутренней и внешней поверхностям, причем концентрация напряжений на их торцах. Накладки 6 из высокомарганцевой аустенитной стали 6 защищают боковые поверхности 5, продлевают срок его эксплуатации, а возможность их замены упрощает ремонт ковша.The outer sides of the
Таким образом, предлагаемый ковш карьерного гидравлического экскаватора обладает высоким ресурсом качества, позволяющим обеспечить бесперебойную работу экскаватора.Thus, the proposed bucket hydraulic mining excavator has a high resource of quality, which ensures uninterrupted operation of the excavator.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010135756/03A RU2431020C1 (en) | 2010-08-20 | 2010-08-20 | Bucket of open-mine hydraulic excavator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010135756/03A RU2431020C1 (en) | 2010-08-20 | 2010-08-20 | Bucket of open-mine hydraulic excavator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2431020C1 true RU2431020C1 (en) | 2011-10-10 |
Family
ID=44805099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010135756/03A RU2431020C1 (en) | 2010-08-20 | 2010-08-20 | Bucket of open-mine hydraulic excavator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2431020C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2666820C2 (en) * | 2013-10-17 | 2018-09-12 | Харнишфигер Текнолоджиз, Инк. | Liner system for dipper |
RU2733629C1 (en) * | 2017-10-12 | 2020-10-05 | Ссаб Текнолоджи Аб | Excavator bucket and method of manufacturing |
RU2784800C1 (en) * | 2017-05-23 | 2022-11-29 | Остин Инжиниринг Лтд | Bucket and earthmoving device containing such a bucket |
US11952740B2 (en) | 2017-05-23 | 2024-04-09 | Austin Engineering Limited | Bucket and a ground moving apparatus including the bucket |
-
2010
- 2010-08-20 RU RU2010135756/03A patent/RU2431020C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2666820C2 (en) * | 2013-10-17 | 2018-09-12 | Харнишфигер Текнолоджиз, Инк. | Liner system for dipper |
RU2784800C1 (en) * | 2017-05-23 | 2022-11-29 | Остин Инжиниринг Лтд | Bucket and earthmoving device containing such a bucket |
US11952740B2 (en) | 2017-05-23 | 2024-04-09 | Austin Engineering Limited | Bucket and a ground moving apparatus including the bucket |
RU2733629C1 (en) * | 2017-10-12 | 2020-10-05 | Ссаб Текнолоджи Аб | Excavator bucket and method of manufacturing |
US11391010B2 (en) | 2017-10-12 | 2022-07-19 | Ssab Technology Ab | Excavator bucket and manufacturing method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8679207B2 (en) | Wear resisting particle and wear resisting structure member | |
US20100275473A1 (en) | Wear resistant components | |
EP3527725B1 (en) | Construction machine bucket part and manufacturing method therefor | |
Singla et al. | Wear behavior of weld overlays on excavator bucket teeth | |
US10227681B2 (en) | High manganese steel with enhanced wear and impact characteristics | |
RU2431020C1 (en) | Bucket of open-mine hydraulic excavator | |
KR101250165B1 (en) | Tip for a bucket of an excavator and method for manufacturing the same | |
US4139240A (en) | Crawler shoe and method for making same | |
KR100938839B1 (en) | Excavator bucket for coating hardfacing composition | |
US11952742B2 (en) | Lip for excavating bucket | |
Geantă et al. | Efficient process to develop self-sharpening active elements | |
Raykhanova et al. | Development and experimental results of a new construction of the element of protection of the base of the jave part of quarry excavators | |
KR101707689B1 (en) | Bucket for construction equipment with enhanced abrasion resistance and impact resistance | |
JP2022510441A (en) | Bucket for earthmoving equipment or material carrier | |
RU198759U1 (en) | DRAGLINE EXCAVATOR BUCKET | |
CN105886962A (en) | High-strength and wear-resistant alloy steel for bucket teeth of coal cutter and preparation method of high-strength and wear-resistant alloy steel | |
JP2002235144A (en) | Wear resistant high strength steel, cutting edge, bucket tooth and bucket lip | |
RU107192U1 (en) | QUARTER HYDRAULIC EXCAVATOR BUCKET RIGHT SHOVEL | |
CN201605610U (en) | Bucket of integral type excavator | |
Shavkatovich | Senior Lecturer, Department of Mining Electromechanics, Navoi State Mining Institute, Republic of Uzbekistan | |
CN205530433U (en) | Wear -resisting reclaimer fill of alloy build -up welding | |
UA139861U (en) | BUCKET EXCAVATOR BUCKET | |
ELEKTRODAMI | Theoretical and experimental estimation of the working life of machine parts hard faced with austenite-manganese electrodes | |
SU848537A1 (en) | Excavator bucket | |
JP2004092208A (en) | Wear-resistant composite cutting blade |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190821 |